Le skarn est une roche métamorphique à gros grains qui se forme par métasomatisme. On l'appelle aussi tactite. Le skarn est généralement riche en silicates de calcium, de magnésium, de fer, de manganèse et d'aluminium, également appelés minéraux calco-silicatés. En géologie, le skarn est une zone métamorphique qui se développe au contact d'intrusions de roches ignées lorsque des roches sédimentaires carbonatées sont envahies par de grandes quantités de silicium, d'aluminium , de fer et de magnésium. De nombreux skarns contiennent également des minéraux minéralisés ; plusieurs gisements productifs de cuivre ou d'autres métaux de base ont été découverts dans et à proximité de skarns. Les magmas granitiques et dioritiques sont le plus souvent associés aux skarns. Les skarns peuvent se former par métamorphisme régional ou de contact et se forment donc dans des environnements à température relativement élevée. Les fluides hydrothermaux associés aux processus métasomatiques peuvent provenir de sources magmatiques, métamorphiques, météoriques, marines, ou même d'un mélange de ces sources. Le skarn qui en résulte peut être constitué d'une variété de minéraux différents, qui dépendent fortement de la composition originale du fluide hydrothermal et de la composition originale du protolithe.
Origine du nom : Le nom « skarn » provient d’un ancien terme minier suédois désignant la gangue silicatée, ou roche stérile, associée aux gisements sulfurés contenant du minerai de fer.
Couleurs : Noir, Marron, Incolore, Vert, Gris, Blanc
Granulométrie : roche à grains fins ou grossiers
Groupe : Roches métamorphiques
Texture : Leur grain est fin, moyen ou grossier.
Altérations : Altération hydrothermale
Minéraux : Principalement des grenats et du pyroxène, ainsi qu’une grande variété de silicates calco-alliés et de minéraux associés. Les minéraux du skarn comprennent le pyroxène, le grenat, l’idocrase , la wollastonite , l’actinolite, la magnétite ou l’hématite.
Minéraux économiquement importants : tungstène , manganèse , or , cuivre, zinc , nickel , plomb , molybdène et fer
Classification du Skarn
Les skarns peuvent être divisés en sous-sections selon certains critères :
Skarn peut être classé selon son protolithe. Si le protolithe de sakarn est d'origine sédimentaire, il peut être qualifié d'exoskarn. Si le protolithe est une roche ignouse, on peut l'appeler endoskarn.
La classification des skarns peut également se baser sur le protolithe, en observant leur composition dominante et l'assemblage d'altération qui en résulte. Si le skarn contient de l' olivine , de la serpentine , de la phlogopite , du clinopyroxène magnésien, de l'orthopyroxène, du spinelle , de la pargasite et des minéraux du groupe de l'humite, ces éléments sont caractéristiques d'un protolithe dolomitique et permettent de le classer comme skarn magnésien.
Les skarns calciques sont des produits de remplacement d'un protolithe calcaire avec des assemblages minéraux dominants contenant du grenat, du clinopyroxène et de la wollastonite.
Les gisements de skarn présentent les minéraux de gangue typiques du skarn, mais contiennent également d'abondants minéraux de minerai d'importance économique. Ils sont donc classés selon leur élément économique dominant, comme par exemple les gisements de skarn à cuivre (Cu) ou à molybdène (Mo).
Dépôts de skarn Fe (Cu, Ag, Au)
Le contexte tectonique des skarns ferrifères calciques est généralement celui des arcs insulaires océaniques. Les roches encaissantes sont généralement des gabbros à syénites associés à des intrusions calcaires. Le contexte tectonique des skarns ferrifères magnésiens est généralement celui des marges continentales. Les roches encaissantes sont généralement des granodiorites à granites associés à des intrusions de dolomie et de roches sédimentaires dolomitiques . La magnétite est le principal minerai de ces types de gisements de skarn, avec une teneur de 40 à 60 %. La chalcopyrite , la bornite et la pyrite sont des minerais mineurs.
Dépôts de skarn de Cu (Au, Ag, Mo, W)
Le contexte tectonique des gisements de cuivre est généralement constitué de plutons de type andin intrusifs dans d'anciennes couches carbonatées de marge continentale. Les roches encaissantes sont le plus souvent des diorites quartziques et des granodiorites. La pyrite, la chalcopyrite et la magnétite y sont généralement présentes en plus grande abondance.
Types de gisements de Skarn
Une classification descriptive des skarns peut être basée sur les minéraux économiques dominants.
1. Skarns de fer
Les plus grands gisements de skarn, avec beaucoup plus de 500 millions de tonnes. Ils sont exploités pour leur magnétite. Des quantités mineures de Ni, Cu, Co et Au peuvent être présentes, mais généralement seul Fe est récupéré. Ils sont principalement constitués de magnétite, avec seulement une gangue de silicate mineure.
2. Skarns d'or
La plupart des skarns aurifères sont associés à des plutons relativement mafiques de diorite – granodiorite et à des complexes de dyke/sill. Certains grands skarns de Fe ou de Cu contiennent de l'Au dans les zones distales. Il est possible que d'autres types de skarn aient des métaux précieux non découverts si l'ensemble du système n'a pas été exploré.
3. Skarns de tungstène
Ces formations se rencontrent en association avec des plutons calco-alcalins dans les grandes chaînes orogéniques. Elles sont associées à des batholites équigranulaires à gros grains (avec des dykes de pegmatite et d'aplite), entourés d'auréoles métamorphiques de haute température. Ceci témoigne d'un environnement profond.
4. Skarns de cuivre
Il s'agit du type le plus abondant au monde et sont particulièrement fréquents dans les zones orogéniques liées à la subduction à la fois dans les milieux continentaux et océaniques. La plupart sont associés à des plutons porphyriques avec des roches volcaniques co-génétiques, des veines de stockwork, une fracturation cassante, une bréchification et une altération hydrothermale intense. Ces caractéristiques sont toutes révélatrices d'un environnement relativement peu profond. Les plus grands skarns de cuivre peuvent dépasser 1 milliard de tonnes et sont associés à des gisements de cuivre porphyrique.
5. Skarns de zinc
La plupart se rencontrent dans des contextes continentaux associés à la subduction ou au rifting. Elles sont également exploitées pour le plomb et l'argent , et présentent une teneur élevée. Elles se forment dans la zone distale des roches ignées associées.
6. Skarns de molybdène
La plupart sont associés à des granites leucocratiques (dépourvus de minéraux ferromagnésiens) et forment de petits dépôts à haute teneur. d'autres métaux sont également couramment associés, les plus courants étant les skarns Mo-W-Cu.
7. Skarns d'étain
Ces caractéristiques sont presque exclusivement associées à des granites riches en silice, issus de la fusion partielle de la croûte continentale. L'altération greisen par le fluor produit un mica jaunâtre caractéristique.
Composition de Skarn
Le skarn est composé de minéraux silicatés de calcium, de fer, de magnésium, de manganèse et d'aluminium. Les gisements de skarn constituent des sources importantes de métaux précieux tels que le tungstène, le manganèse, l'or, le cuivre , le zinc, le nickel, le plomb, le molybdène et le fer.
Un skarn se forme par divers processus métasomatiques lors du métamorphisme entre deux unités lithologiques adjacentes. Il peut se former dans presque tous les types de lithologie, comme les schistes argileux , les granites et les basaltes , mais la majorité des skarns se trouvent dans des lithologies contenant du calcaire ou de la dolomie. On rencontre fréquemment des skarns près des plutons, le long des failles et des zones de cisaillement importantes, dans les systèmes géothermiques peu profonds et au fond des océans. La minéralogie du skarn est généralement très liée à celle du protolithe.
Les minéraux de skarn sont principalement des grenats et des pyroxènes, associés à une grande variété de silicates calco-calcaires et de minéraux connexes. Parmi ces minéraux, on trouve le pyroxène , le grenat , l'idocrase, la wollastonite, l'actinolite, la magnétite ou l'hématite , l'épidote et la scapolite. Du fait de leur formation à partir de fluides aqueux siliceux riches en éléments incompatibles, les skarns abritent une grande variété de minéraux rares, tels que la tourmaline , la topaze , le béryl , le corindon , la fluorite , l' apatite , la barytine , la strontianite, la tantalite, l'anglésite, et bien d'autres.
Formation Skarn
En général, il existe deux principaux types de skarns qui sont les exoskarns et les endoskarns.
Les exoskarns sont plus courants que les endoskarns. Les exoskarns se forment sur l'exception du corps intrusif qui entre en contact avec les unités carbonatées. Ils se forment lorsque les fluides laissés par la cristallisation de l'intrusion sont éjectés de la masse aux stades décroissants de la mise en place. Lorsque ces fluides entrent en contact avec des roches réactives, généralement des roches carbonatées telles que le calcaire ou la dolomie, les fluides les font réagir, produisant ainsi une altération. Aussi autre nom de ce métasomatisme d'infiltration de production
Endoskarns se formant dans le corps intursif où des fractures, des joints de refroidissement et des stockworks ont été produits, ce qui donne une zone perméable. La zone perméable peut s'incorporer à partir de la couche de carbonate. Les fluides hydrothermaux magmatiques qui ont été transportés ou créés par l'intrusion interagissent avec le matériau carbonaté et forment l'endoskarn. Les endoskarns sont considérés comme rares. La composition et les textures du protolithe jouent fortement un rôle dans la formation du skarn résultant
D'autre part, le skarn de réaction est formé à partir d'un métamorphisme isochemşcak se produisant sur des unités de lithologie sédimentaire en couches minces qui implique un transfert métasomatique à petite échelle (peut-être des centimètres) de composants entre des unités adjacentes.
Le skarnoïde est une roche calco-silicatée à grain fin, mais pauvre en fer. On le trouve entre la cornéenne et le skarn à grain grossier. Généralement, le skarnoïde reflète la composition de la roche protolithique.
Les gisements de skarn connaissent principalement une transition du métamorphisme précoce qui forme des hornfels, des skarns de réaction et des skarnoïdes au métamorphisme tardif qui forme des skarns à grain relativement plus grossier et contenant du minerai. L'intrusion de magma déclenche un métamorphisme de contact dans la région où les roches sédimentaires sont présentes et se forment en conséquence. La recristallisation et le changement de phase d'une cornet reflètent la composition du protolithe. Après la formation d'un cornet, un processus appelé métasomatisme se produit qui implique des fluides hydrothermaux associés à des phénomènes magmatiques, métamorphiques, marins, météoriques ou même un mélange de ceux-ci. Ce processus est appelé métamorphisme isochimique et peut entraîner la production d'une large gamme de minéraux calco-silicates qui se forment dans des unités lithologiques impures et le long des frontières fluides où se produit un métasomatisme à petite échelle (argilite et calcaire, et formation de fer en bandes).
Un antiskarn est une roche calco-silicatée formée par métasomatisme direct de roches silicatées par un magma carbonatitique. Ces roches sont caractérisées par un assemblage de haute température de clinopyroxène diopsidique, d'olivine et de wollastonite, et par une absence apparente de calcite ignée.
Utilisations du Skarn
Diverses pierres précieuses ont été découvertes dans les gisements de skarn, le grenat, le rubis et le saphir étant des formations courantes.
Création d'œuvres d'art, pierres précieuses , bijoux, fondant métallurgique, source de magnésie (MgO)
Utilisé comme fondant dans la production d'acier et de fonte, comme agent de frittage dans l'industrie sidérurgique pour le traitement du minerai de fer , comme pierre de taille, dans la production d'or et d'argent, et dans la fabrication de réfractaires de magnésium et de dolomite.
Comme pierre de construction, comme pierre de parement, décoration de jardin, pavé
Autres informations importantes sur Skarn
Les roches qui contiennent du grenat ou du pyroxène comme phases principales, sont à grain fin, manquent de fer et ont des apparences de skarn, reçoivent généralement le terme de skarnoïde. Skarnoïde est donc le stade intermédiaire d'un Hornfel à grain fin et d'un skarn à grain grossier.
Des types inhabituels de skarns se forment au contact de roches sulfurées ou carbonées telles que les schistes noirs, les schistes graphiteux , les formations de fer rubanées et, parfois, les roches salines ou les évaporites . Dans ce cas, les fluides réagissent moins par échange chimique d'ions que par le potentiel d'oxydoréduction des roches encaissantes.
Références
- En ligneBonewitz, R. (2012). Roches et minéraux. 2e éd. Londres : DK Publishing.
- Contributeurs Wikipédia. (2019, 29 avril). Skarn. Dans Wikipédia, L'Encyclopédie Libre. Extrait le 22 mai 48 à 7h2019 de https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Skarn&oldid=894634204
